為什麼天王星和海王星看上去是藍綠色?


簡單來說,這主要與天王星和海王星的大氣組成有關。行星不發光只能反光,它們呈現出的顏色是反射太陽光的結果。由於天王星和海王星的獨特大氣成分,在太陽光的照射下使它們呈現出了藍綠色。另一方面,火星表面富含氧化鐵,它們會反射太陽光譜中的紅橙光,從而使火星呈現出紅色。

具體而言,天王星的組成非常不同於我們的地球,它是典型的類木行星,其大氣主要成分為83%的氫和15%的氦,以及其他較少的分子。在天王星的大氣中,除了氫和氦之外,甲烷的含量相對較多(佔比2.3%),正是這種物質導致天王星呈現出藍綠色。

太陽光是一種複合了所有可見光譜的白光,其中包含各種顏色的光,從紅橙色到藍綠色。當太陽光照射到天王星時,其中一部分光將會被天王星的大氣層吸收或穿過,另一些光則被大氣層反射回太空。天王星大氣中的甲烷傾向於吸收光譜中紅端部分的光,使藍端部分的光從中穿過。然後這些光被甲烷層下方的大氣反射回太空,從而使天王星呈現出藍綠色。

相比天王星的藍綠色,海王星呈現出較深的藍色。與天王星一樣,海王星也是類木行星,其大氣由80%的氫、19%的氦、1.5%的甲烷以及其他少量分子組成。當太陽光照射海王星時,大氣中的甲烷會強烈吸收紅光,導致藍光被反射回太空,所以海王星看起來是藍色的。此外,還有一些未知的原因加深了海王星的藍色。

迄今為止,只有美國宇航局的旅行者2號在三十年前造訪過天王星和海王星。除了土星擁有美麗的光環之外,天王星和海王星其實也都有光環,只不過這些光環非常暗淡,較難被觀測到。


行星與衛星都不能自行發光。它們的光輝完全靠反射太陽光而來。這樣說來,它們的顏色應該是相同的了,其實不然。熟悉星空的天文愛好者可以通過它們各自的特殊顏色,立即將它們從群星中分辨出來:金星的燦爛奪目,火星的火紅,木星和土星的淡黃而略乳白。行星的不同顏色與它們的大氣構成和表面性質有關。然而九大行星中,天王星和海王星臉色卻與眾不同:它們在望遠鏡中呈藍綠色。這是由它們的大氣成分所決定。原來,天王星和海王星的大氣中富含甲烷,而甲烷對陽光中的紅、橙光具有強烈的吸收作用。這樣,經這兩顆行星大氣反射後的陽光的主要成分都是藍、綠光,它們看上去就呈藍綠色了。


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